Caracterización fenotípica y bases moleculares de los pacientes con eosinofilia esofágica respondedora a fármacos inhibidores de la bomba de protones

La esofagitis eosinofílica (EEo) es una enfermedad esofágica alérgica de creciente incidencia. Afecta a niños y adultos jóvenes, principalmente hombres (razón 3:1), encontrándose enfermedades atópicas subyacentes (asma y/o rinoconjuntivitis estacional, dermatitis atópica, alergia alimentaria) en el 80%-90% de los casos. Los primeros criterios diagnósticos para la EEo, publicados en el año 2007, se basaban en la conjunción de tres criterios mayores: datos clínicos (síntomas de disfunción esofágica), datos histológicos (infiltración epitelial esofágica por eosinófilos > 15 eos/cga) y ausencia de respuesta a inhibidores de la bomba de protones (IBP) o pHmetría esofágica normal. Sin embargo, la gran mayoría de los pacientes con síntomas de disfunción esofágica e inflamación esofágica eosinofílica eran diagnosticados de EEo sin confirmación de la respuesta a IBP o realización de pHmetría. Por tanto, existía un riesgo evidente de infraestimación de la respuesta a IBP en estos pacientes. Este incumplimiento de las premisas diagnósticas de consenso no sólo impedía cuantificar el porcentaje de pacientes que eran respondedores a IBP, sino que hacía que pacientes potencialmente respondedores a IBP recibieran otros tratamientos específicos para la EEo (corticoides tópicos, dietas de eliminación), los cuales, comparados con los IBP, provocan mayor cantidad de efectos adversos o podían limitar notablemente la calidad de vida de los pacientes. Inmediatamente después de la publicación de las primeras recomendaciones diagnósticas en el año 2007, se comunicaron pequeñas series retrospectivas de pacientes pediátricos con eosinofilia esofágica sintomática que alcanzaron remisión completa con IBP, tanto con pHmetría normal como patológica. Por tanto, estas series iniciales comenzaron cuestionar el papel diagnóstico de la pHmetría y su capacidad para predecir la respuesta a IBP...

Augmented β-cell Function And Mass In Glucocorticoid-treated Rodents Are Associated With Increased Islet Ir-β /akt/mtor And Decreased Ampk/acc And As160 Signaling.

Glucocorticoid (GC) therapies may adversely cause insulin resistance (IR) that lead to a compensatory hyperinsulinemia due to insulin hypersecretion. The increased β-cell function is associated with increased insulin signaling that has the protein kinase B (AKT) substrate with 160 kDa (AS160) as an important downstream AKT effector. In muscle, both insulin and AMP-activated protein kinase (AMPK) signaling phosphorylate and inactivate AS160, which favors the glucose transporter (GLUT)-4 translocation to plasma membrane. Whether AS160 phosphorylation is modulated in islets from GC-treated subjects is unknown. For this, two animal models, Swiss mice and Wistar rats, were treated with dexamethasone (DEX) (1 mg/kg body weight) for 5 consecutive days. DEX treatment induced IR, hyperinsulinemia, and dyslipidemia in both species, but glucose intolerance and hyperglycemia only in rats. DEX treatment caused increased insulin secretion in response to glucose and augmented β-cell mass in both species that were associated with increased islet content and increased phosphorylation of the AS160 protein. Protein AKT phosphorylation, but not AMPK phosphorylation, was found significantly enhanced in islets from DEX-treated animals. We conclude that the augmented β-cell function developed in response to the GC-induced IR involves inhibition of the islet AS160 protein activity.

A Leucine-rich Diet Modulates The Tumor-induced Down-regulation Of The Mapk/erk And Pi3k/akt/mtor Signaling Pathways And Maintains The Expression Of The Ubiquitin-proteasome Pathway In The Placental Tissue Of Nmri Mice.

Placental tissue injury is concomitant with tumor development. We investigated tumor-driven placental damage by tracing certain steps of the protein synthesis and degradation pathways under leucine-rich diet supplementation in MAC16 tumor-bearing mice. Cell signaling and ubiquitin-proteasome pathways were assessed in the placental tissues of pregnant mice, which were distributed into three groups on a control diet (pregnant control, tumor-bearing pregnant, and pregnant injected with MAC-ascitic fluid) and three other groups on a leucine-rich diet (pregnant, tumor-bearing pregnant, and pregnant injected with MAC-ascitic fluid). MAC tumor growth down-regulated the cell-signaling pathways of the placental tissue and decreased the levels of IRS-1, Akt/PKB, Erk/MAPK, mTOR, p70S6K, STAT3, and STAT6 phosphorylated proteins, as assessed by the multiplex Millipore Luminex assay. Leucine supplementation maintained the levels of these proteins within the established cell-signaling pathways. In the tumor-bearing group (MAC) only, the placental tissue showed increased PC5 mRNA expression, as assessed by quantitative RT-PCR, decreased 19S and 20S protein expression, as assessed by Western blot analysis, and decreased placental tyrosine levels, likely reflecting up-regulation of the ubiquitin-proteasome pathway. Similar effects were found in the pregnant injected with MAC-ascitic fluid group, confirming that the effects of the tumor were mimicked by MAC-ascitic fluid injection. Although tumor progression occurred, the degradation pathway-related protein levels were modulated under leucine-supplementation conditions. In conclusion, tumor evolution reduced the protein expression of the cell-signaling pathway associated with elevated protein degradation, thereby jeopardizing placental activity. Under the leucine-rich diet, the impact of cancer on placental function could be minimized by improving the cell-signaling activity and reducing the proteolytic process.

PARAFAC: uma ferramenta quimiométrica para tratamento de dados multidimensionais. Aplicações na determinação direta de fármacos em plasma humano por espectrofluorimetria

Since the last decade, the combined use of chemometrics and molecular spectroscopic techniques has become a new alternative for direct drug determination, without the need of physical separation. Among the new methodologies developed, the application of PARAFAC in the decomposition of spectrofluorimetric data should be highlighted. The first objective of this article is to describe the theoretical basis of PARAFAC. For this purpose, a discussion about the order of chemometric methods used in multivariate calibration and the development of multi-dimensional methods is presented first. The other objective of this article is to divulge for the Brazilian chemical community the potential of the combination PARAFAC/spectrofluorimetry for the determination of drugs in complex biological matrices. For this purpose, two applications aiming at determining, respectively, doxorrubicine and salicylate in human plasma are presented.

Tecnologia de nanocristais em fármacos

The use of poorly water soluble molecules in pharmaceutical area has grown. Since these molecules exhibit low oral bioavailability, they are not used in intravenous administrations. Therefore, it is necessary to develop their new formulations with the aim to increase their oral bioavailabilities as to enable intravenous applications. One of the few possibilities in achieving this is a nanonization process that can produce crystals smaller than 1 μm by high pressure homogenization and without use of organic solvents. This mini-review describes technical aspects of the nanocrystal production, morphological aspects (polymorphisms), the market relevance of the nanocrystals products that are already in clinical phase or at the market, as well as, perspectives for the near future.

Determinação rápida de fármacos básicos em plasma por cromatografia a gás com detector de nitrogênio e fósforo

A simple and fast method for determination of 40 basic drugs in human plasma employing gas-chromatography with nitrogen-phosphorus detection was developed and validated. Drugs were extracted from 800 µL of plasma with 250 µL of butyl acetate at basic pH. Aliquots of the organic extract were directly injected on a column with methylsilicone stationary phase. Total chromatographic run time was 25 min. All compounds were detected in concentrations ranging from therapeutic to toxic levels, with intermediate precision CV% below 11.2 and accuracy in the range of 92-114%.

Desenvolvimento, produção e caracterização de nanocristais de fármacos pouco solúveis

Poorly soluble drugs have low bioavailability, representing a major challenge for the pharmaceutical industry. Processing drugs into the nanosized range changes their physical properties, and these are being used in pharmaceutics to develop innovative formulations known as Nanocrystals. Use of nanocrystals to overcome the problem of low bioavailability, and their production using different techniques such as microfluidization or high pressure homogenization, was reviewed in this paper. Examples of drugs, cosmetics and nutraceutical ingredients were also discussed. These technologies are well established in the pharmaceutical industry and are approved by the Food and Drug Administration.

Quimioterapia da doença de Chagas: estado da arte e perspectivas no desenvolvimento de novos fármacos

Neglected diseases are a major global cause of illness, long-term disability and death. Chagas' disease is a parasitic infection widely distributed throughout Latin America, with devastating consequences in terms of human morbidity and mortality. The existing drug therapy suffers from a combination of drawbacks including poor efficacy, resistance and serious side effects. In 2009, we celebrate the 100th anniversary of the discovery of Chagas' disease, facing the challenges of developing new, safe and effective drugs for the treatment of this disease. This brief review attempts to highlight the state of the art, limitations and perspectives of Chagas' disease drug development.

A role for mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway in non alcoholic steatohepatitis related-cirrhosis

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) encompasses the whole spectrum of steatosis, nonalcoholic steatohepatitis (NASH), and NASH-related cirrhosis (NASH/Cir). Although molecular advances have been made in this field, the pathogenesis of NAFLD is not completely understood. The gene expression profiling associated to NASH/Cir was assessed, in an attempt to better characterize the pathways involved in its etiopathogenesis. Methods: In the first step, we used cDNA microarray to evaluate the gene expression profiles in normal liver (n=3) and NASH/Cir samples (n=3) by GeneSifter (TM) analysis to identify differentially expressed genes and biological pathways. Second, tissue microarray was used to determine immunohistochemical expression of phosphorylated mTOR and 4E-BP1 in 11 normal liver samples, 10 NASH/Cir samples and in 37 samples of cirrhosis of other etiologies to further explore the involvement of the mTOR pathway evidenced by the gene expression analysis. Results: 138 and 106 genes were, respectively, up and down regulated in NASH/Cir in comparison to normal liver. Among the 9 pathways identified as significantly modulated in NASH/Cir, the participation of the mTOR pathway was confirmed, since expression of cytoplasmic and membrane phospho-mTOR were higher in NASH/Cir in comparison to cirrhosis of other etiologies and to normal liver. Conclusions: Recent findings have suggested a role for the cellular ""nutrient sensor"" mTOR in NAFLD and the present study corroborates the participation of this pathway in NASH/Cir. Phospho-mTOR evaluation might be of clinical utility as a potential marker for identification of NASH/Cir in cases mistakenly considered as cryptogenic cirrhosis owing to paucity of clinical data.

beta-Hydroxy-beta-methylbutyrate (HM beta) supplementation stimulates skeletal muscle hypertrophy in rats via the mTOR pathway

beta-Hydroxy-beta-methylbutyrate (HM beta) supplementation is used to treat cancer, sepsis and exercise-induced muscle damage. However, its effects on animal and human health and the consequences of this treatment in other tissues (e. g., fat and liver) have not been examined. The purpose of this study was to evaluate the effects of HM beta supplementation on skeletal muscle hypertrophy and the expression of proteins involved in insulin signalling. Rats were treated with HM beta (320 mg/kg body weight) or saline for one month. The skeletal muscle hypertrophy and insulin signalling were evaluated by western blotting, and hormonal concentrations were evaluated using ELISAs. HM beta supplementation induced muscle hypertrophy in the extensor digitorum longus (EDL) and soleus muscles and increased serum insulin levels, the expression of the mammalian target of rapamycin (mTOR) and phosphorylation of p70S6K in the EDL muscle. Expression of the insulin receptor was increased only in liver. Thus, our results suggest that HM beta supplementation can be used to increase muscle mass without adverse health effects.

Effect of eccentric exercise velocity on akt/mtor/p70(s6k) signaling in human skeletal muscle

It has been suggested that muscle tension plays a major role in the activation of intracellular pathways for skeletal muscle hypertrophy via an increase in mechano growth factor (MGF) and other downstream targets. Eccentric exercise (EE) imposes a greater amount of tension on the active muscle. In particular, high-speed EE seems to exert an additional effect on muscle tension and, thus, on muscle hypertrophy. However, little is known about the effect of EE velocity on hypertrophy signaling. This study investigated the effect of acute EE-velocity manipulation on the Akt/mTORCI/p70(S6K) hypertrophy pathway. Twenty subjects were assigned to either a slow (20 degrees.s(-1); ES) or fast EE (210 degrees.s(-1); EF) group. Biopsies were taken from vastus lateralis at baseline (B), immediately after (T1), and 2 h after (T2) the completion of 5 sets of 8 repetitions of eccentric knee extensions. Akt, mTOR, and p70(S6K) total protein were similar between groups, and did not change postintervention. Further, Akt and p70(S6K) protein phosphorylation were higher at T2 than at B for ES and EF. MGF messenger RNA was similar between groups, and only significantly higher at T2 than at B in ES. The acute manipulation of EE velocity does not seem to differently influence intracellular hypertrophy signaling through the Akt/mTORCI/p70S6K pathway.

Desenvolvimento e padronização de um método para determinação da sensibilidade do mycobacterium tuberculosis a fármacos contra tuberculose

A resistência a fármacos antituberculose tem constituído uma grande ameaça ao controle da tuberculose em âmbito mundial. A sua detecção precoce permite ao médico instituir um esquema de tratamento mais adequado ao paciente e consequentemente quebrar a cadeia de transmissão dos bacilos. Os testes de sensibilidade a antimicrobianos atuais, embora eficientes, são caros e/ou demorados e/ou trabalhosos. Com base nesta premissa, nos propusemos a desenvolver e padronizar um método fenotípico direto para determinação da sensibilidade do Mycobacterium tuberculosis a antimicrobianos de primeira linha do tratamento da tuberculose. Para o desenvolvimento deste novo teste, utilizaram-se os princípios do método das proporções e do exame de cultura pelo método de Ogawa–Kudoh. O estudo foi dividido em duas fases. A primeira, caracterizada pelo desenvolvimento e padronização do método proposto e a segunda, pela análise da concordância entre o método desenvolvido e o método do MGIT (padrão-ouro). Na primeira fase, foram realizados diversos ensaios para definir: os volumes de absorção e de liberação de líquidos de diferentes tipos de swab, o meio de cultura, as concentrações dos antimicrobianos e o tempo de leitura/interpretação das culturas. Além disso, foi verificado se a amostra deveria ou não ser diluída. Com base nos resultados destes ensaios, padronizou-se o método com: swab comercial, em meio de cultura Ogawa- Kudoh contendo separadamente 0,2 μg/mL de isoniazida, 40,0 μg/mL de rifampicina, 10,0 μg/mL de estreptomicina e 500,0 μg/mL de ácido para-nitrobenzóico. Padronizou-se ainda a inoculação da amostra de escarro de forma direta, ou seja, sem diluir e a leitura/interpretação do resultado do teste no período entre 21 e 28 dias. A análise comparativa entre este método e o teste de sensibilidade a antimicrobianos no sistema MGIT realizada na segunda fase do projeto indicou um índice kappa igual a 1,000, ou seja, uma concordância muito boa em relação ao padrão-ouro. Diante desses resultados promissores, acreditamos que o método desenvolvido apresente um grande potencial para ser utilizado em laboratórios com pouca infra-estrutura, por ser de baixo custo, fácil execução e relativamente rápido.

Modelos de resposta à interação entre fármacos anestésicos : análise de regressão e análise de Clusters

Os avanços tecnológicos e científicos, na área da saúde, têm vindo a aliar áreas como a Medicina e a Matemática, cabendo à ciência adequar de forma mais eficaz os meios de investigação, diagnóstico, monitorização e terapêutica. Os métodos desenvolvidos e os estudos apresentados nesta dissertação resultam da necessidade de encontrar respostas e soluções para os diferentes desafios identificados na área da anestesia. A índole destes problemas conduz, necessariamente, à aplicação, adaptação e conjugação de diferentes métodos e modelos das diversas áreas da matemática. A capacidade para induzir a anestesia em pacientes, de forma segura e confiável, conduz a uma enorme variedade de situações que devem ser levadas em conta, exigindo, por isso, intensivos estudos. Assim, métodos e modelos de previsão, que permitam uma melhor personalização da dosagem a administrar ao paciente e por monitorizar, o efeito induzido pela administração de cada fármaco, com sinais mais fiáveis, são fundamentais para a investigação e progresso neste campo. Neste contexto, com o objetivo de clarificar a utilização em estudos na área da anestesia de um ajustado tratamento estatístico, proponho-me abordar diferentes análises estatísticas para desenvolver um modelo de previsão sobre a resposta cerebral a dois fármacos durante sedação. Dados obtidos de voluntários serão utilizados para estudar a interação farmacodinâmica entre dois fármacos anestésicos. Numa primeira fase são explorados modelos de regressão lineares que permitam modelar o efeito dos fármacos no sinal cerebral BIS (índice bispectral do EEG – indicador da profundidade de anestesia); ou seja estimar o efeito que as concentrações de fármacos têm na depressão do eletroencefalograma (avaliada pelo BIS). Na segunda fase deste trabalho, pretende-se a identificação de diferentes interações com Análise de Clusters bem como a validação do respetivo modelo com Análise Discriminante, identificando grupos homogéneos na amostra obtida através das técnicas de agrupamento. O número de grupos existentes na amostra foi, numa fase exploratória, obtido pelas técnicas de agrupamento hierárquicas, e a caracterização dos grupos identificados foi obtida pelas técnicas de agrupamento k-means. A reprodutibilidade dos modelos de agrupamento obtidos foi testada através da análise discriminante. As principais conclusões apontam que o teste de significância da equação de Regressão Linear indicou que o modelo é altamente significativo. As variáveis propofol e remifentanil influenciam significativamente o BIS e o modelo melhora com a inclusão do remifentanil. Este trabalho demonstra ainda ser possível construir um modelo que permite agrupar as concentrações dos fármacos, com base no efeito no sinal cerebral BIS, com o apoio de técnicas de agrupamento e discriminantes. Os resultados desmontram claramente a interacção farmacodinâmica dos dois fármacos, quando analisamos o Cluster 1 e o Cluster 3. Para concentrações semelhantes de propofol o efeito no BIS é claramente diferente dependendo da grandeza da concentração de remifentanil. Em suma, o estudo demostra claramente, que quando o remifentanil é administrado com o propofol (um hipnótico) o efeito deste último é potenciado, levando o sinal BIS a valores bastante baixos.

Optimização de um método de avaliação simultânea da dissolução e permeabilidade de fármacos

Englobado na temática do desenvolvimento de métodos in vitro para avaliação da biodisponibilidade de fármacos, este trabalho de investigação teve como objectivo a optimização de um método para avaliar em simultâneo a dissolução e permeabilidade de fármacos usando uma célula de fluxo bilateral com membranas de Polyvinylidene Fluoride (PVDF). Através de uma avaliação inicial, na qual se testou o efeito de diversas variáveis na permeabilidade da cafeína e do ácido acetilsalicílico, obtiveram-se resultados que permitiram concluir que os ensaios realizados são mais reprodutíveis, quando a célula de fluxo é utilizada em circulação unilateral no lado dador e com agitação do lado aceitador. Observou-se ainda que o método permite detectar a influência do pH (Papp da cafeína a pH 7,4 e 4,5: 4,84±1,57x105cm.s-1 e 6,00±0,70x105cm.s app do ácido acetilsalicílico a pH 7,4 e 4,5: 3,85±0,38x10-5cm.s-1 e 5,1 1±0,65x105cm.s-1) e dos excipientes (Papp da cafeína isoladamente e em presença de excipientes: 6,76±1,22 x 10-5cm.s1 e 5,84±0,43x10-5cm.s-1 app do ácido acetilsalicílico isoladamente e em presença de excipientes: 7,07±1,56x105 cm.s e 5,19±0,23x10-5cm.s1) na permeabilidade dos compostos. Na avaliação da dissolução testou-se um método descrito na United States Pharmacopeia (USP) com meio de dissolução a pH 4,5 e um método com meio de dissolução a pH 7,4 pois na perspectiva de no futuro se realizarem ensaios com membranas celulares Caco-2, foi necessário testar um meio compatível com estas. As percentagens de dissolução dos ensaios a pH 7,4 foram de 96,3% para a cafeína e de 87,1% para o ácido acetilsalicílico, o que permitiu a utilização deste meio, visto ter sido superior ao limite mínimo de 80% estabelecido pela USP. Após estabelecimento das metodologias de dissolução e permeabilidade individuais, passou-se ao acoplamento das duas técnicas, tendo sido realizados ensaios de dissolução/permeabilidade com uma forma farmacêutica contendo os dois compostos em estudo (Melhoral®), nos quais se obtiveram permeabilidades aparentes de 3,97±0,37x105cm.s1 e 3,69±0,29 x105cm.s para a cafeína e ácido acetilsalicílico a pH 4,5 e de 3,77±0,40x105cm.s e 4,08± 0,04x1 05cm.s1 para a cafeína e ácido acetilsalicílico a pH 7,4, resultados estes que foram reprodutíveis e descriminativos e que perspectivam a possibilidade da utilização do sistema para futuros trabalhos envolvendo membranas de culturas celulares (Caco-2) ou tecidos (pele ou intestino).